Étude de l’initiation de la traduction des ARNm des histones H2A, H2B, H3 et H4
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Abstract EN:
In eukaryotes, mRNA translation initiation is a highly controlled process and in the classical way involves the cap at 5’ end of mRNA and twelve factors. The topic of my thesis is the study of translation initiation of histones H2A, H2B, H3 and H4 mRNA. Histones are essential proteins, that must be stoichiometrically synthesized, to form histones octamers, needed to compact the cell’s DNA, and to avoid the toxicity of their free form. Studies of H4 mRNA, made in the laboratory, showed very strong translation efficiency and an atypical translation initiation process, characterized with the internal recruitment of the ribosome, on structured elements inside the coding sequence. After showing the internal and cap-independent interaction of the eIF4E factor, in the first part of my thesis I characterized the interaction site of this factor and its possible impact on the translation initiation of H4 mRNA. In the second part of my PhD thesis, I showed that the translation initiation of H3 mRNA resembled that of H4 mRNA, whereas being different for H2A and H2B mRNA. A more thorough study of cis and trans acting elements regulating the translation initiation of H3 mRNA, and especially the resolution of this mRNA secondary structure by means of experimental and bioinformatical approaches, allowed me to partly explain the properties of this atypical process.
Abstract FR:
Chez les eucaryotes, l’initiation de la traduction des ARNm est un processus très contrôlé, qui dans le cas classique fait intervenir la coiffe en 5’ des ARNm et une douzaine de facteurs protéiques. Le sujet de ma thèse est l’étude du mode de l’initiation de la traduction des ARNm des histones H2A, H2B, H3 et H4. Ce sont des protéines essentielles, qui doivent être synthétisées de façon stoechiométrique afin de former les octamères d’histones, nécessaires à la compaction de l’ADN, et d’éviter la toxicité de leur forme libre. Les études effectuées au laboratoire sur l’ARNm d’H4 ont montré une très forte efficacité de traduction et un mode atypique de l’initiation de sa traduction, caractérisé par un recrutement interne du ribosome sur des éléments structuraux localisés au sein de sa séquence codante. Suite à la mise en évidence de la fixation interne et indépendante de la coiffe du facteur eIF4E sur l’ARNm d’H4, dans le premier volet de ma thèse j’ai caractérisé le site de fixation de ce facteur ainsi que l’impact qu’il pourrait avoir sur le déroulement de l’initiation de la traduction de cet ARNm. Dans la deuxième partie de mon travail de thèse, j’ai montré que le mode d’initiation de la traduction de l’ARNm d’H3 ressemblait fortement à celui d’H4, tandis qu’il était différent pour ceux d’H2A et H2B. L’étude plus approfondie des éléments en cis et en trans régulant la traduction de l’ARNm d’H3, et notamment la résolution de sa structure secondaire par des approches expérimentales et bioinformatiques, m’a permis en partie d’expliquer les caractéristiques de l’initiation de sa traduction atypique.